• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1005-1010
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• 2012

증강현실은 차세대에 각광받고 있는 기술로써 카메라로 보이는 현실 공간에 3D 가상 객체를 삽입하는 기술로써 사용자와 객체간의 상호작용을 이용하여 몰입감과 흥미를 유발하여 학습효과를 최대화 할 수 있다. 최근에는 이동성과 휴대성이 뛰어난 모바일이 보편화됨으로써 모바일을 이용한 다양한 증강현실을 선보이고 있다. 본 논문에서는 사용자에게 몰입감과 흥미 위주의 학습내용을 제공하기 위하여 모바일 환경에서 증강되어진 3D 어류백과 시스템을 설계하였다. 본 시스템은 어류백과 사전의 어류그림을 마커로 인식하여 서버에 저장되어진 3D 모델을 불러와서 모바일 환경에서 디스플레이 함으로 어류학습에 도움을 주고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제26권2호
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• pp.61-74
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• 2011

증강현실은 1960년대 중반부터 시작된 기술이지만 그동안은 제한된 범위의 응용을 중심으로 고성능 고정 단말 상에서 기능을 구현하여 왔다. 그러나 최근 5년 사이 카메라와 GPS 등의 다양한 센서를 내장한 모바일 단말과 스마트폰의 보급이 확산이 되고, 빠른 모바일 인터넷을 이용한 인터넷서비스들과 융합된 다양한 기능들이 선보이면서, 모바일 증강현실 분야는 급속히 확산되고 있다. 초기의 증강현실 서비스는 가상객체를 효과적으로 보여주기 위한 관점이었다면, 최근의 모바일 증강현실 서비스들은 다양한 인터넷 서비스와 정보들을 효과적으로 브라우징하거나 센서 정보 등을 기반으로 모바일 단말을 이용해 편리한 증강 인터페이스를 사용하도록 하는 것에 보다 많은 초점을 맞추고 있다. 본 고에서는 이러한 모바일 증강현실 기술 동향과 관련 표준화 동향을 고찰함으로써 미래 모바일 증강현실 기술의 진화 방향과 그 의미를 살피고자 하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.69-77
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• 2023

본 연구는 몰입형 가상환경에서의 가상현실 사용자의 사회적 현존감을 높이고 다양한 경험을 제공하기 위하여 강체 추적 기반의 가상 아바타 응용 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커를 사용한 모션 캡처 기반의 실시간 강체 추적을 기반으로 역운동학을 통해 가상 아바타의 동작을 추정한다. 이를 통해 현실 세계에서의 간단한 객체 조작으로 몰입감 높은 가상환경을 설계함을 목적으로 한다. 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경에 관한 응용을 실험 및 분석하기 위하여 과학실험 교육 콘텐츠를 제작하고 시청각 교육, 전신 추적, 그리고 제안하는 강체 추적 방법과의 설문을 통해 비교 분석하였다. 제안한 가상환경에서 참가자들은 가상현실 HMD를 착용하고 추정된 동작으로부터 실험 교육 행동을 수행하는 가상 아바타로부터 몰입과 교육 효과를 확인하기 위한 설문을 진행하였다. 결과적으로 강체 추적 기반의 가상 아바타를 활용하는 방법을 통해 전통적인 시청각 교육보다 높은 몰입과 교육 효과를 유도할 수 있었으며, 전신 추적을 위한 많은 작업 없이도 충분히 긍정적인 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.246-249
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• 2022

최근 들어 세계적으로 크게 관심을 받는 메타버스 및 몰입형(가상현실, 확장현실, 및 라이트필드) 콘텐츠 서비스의 응용 범위를 확대하기 위해서는 3D 객체의 실시간 전송을 위한 압축 기술이 필요하다. ISO/IEC 23090 MPEG-I Part 5 로 2021 년 표준화 완료된 V-PCC (Video-based Point Cloud Compression)는 이러한 산업계의 관심 및 필요에 의해서 국제 표준화된 동적 3D 포인트 클라우드 객체 부호화 기술이다. V-PCC 기술의 압축 성능은 기존 산업계 기술에 비해 매우 우수하나, 부호화기의 연산 복잡도가 매우 높다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 V-PCC 부호화기에서 가장 높은 연산 복잡도를 갖는 법선 추정 알고리즘의 결합 고속화 기법을 제안한다. 법선 추정은 2 개의 알고리즘으로 구성되어 있다. 첫번째는 "방향을 무시하는 법선 추정 알고리즘(normal estimation)"이고, 두번째는 첫번째 알고리즘에서 추정된 법선들을 대상으로 하는 "법선 방향 추정 알고리즘(normal orientation)"이다. 본 논문에서 제안하는 고속화 기법은 2 개 알고리즘을 결합하여 첫번째 법선 추정 알고리즘에서 획득한 부가 정보를 두번째 법선 방향 추정 알고리즘에서 활용함으로써 연산량을 대폭 줄이고, 또한 법선 방향 추정 알고리즘 내의 우선순위 큐 자료구조를 변경하여 추가적인 고속화를 달성한다. 7 개 테스트 영상에 대한 실험 결과, 압축 효율 저하 없이 법선 방향 추정 알고리즘의 속도를 평균 89.2% 향상시킬 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.630-632
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• 2003

컴퓨터 가상현실 기술은 반복적인 교육과 훈련을 필요로 하는 의료 시뮬레이션 분야에 도입되어 시술 훈련, 수술 계획 및 수술 시뮬레이션 등의 영역에 응용되고 있다. 3차원적 가시화나 네비게이션에 치중하던 기존의 의료 시뮬레이션에 보다 현실감을 증진시키기 위해서는 인체 해부학적 기관의 변형성과 사용자와 대상 기관 사이의 물리적인 상호작용이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 및 3차원 마우스만을 사용하던 상호작용 환경을 개선하여 시술 동작시 물리적인 역감을 전달받을 수 있는 햅틱 인터페이스를 도입하고. 보다 현실감 있는 시각적 디스플레이를 위해 햅틱 워크벤치를 사용하였다. 사용자의 햅틱 인터페이스 조작에 따른 가상 인체 기관의 물리적 변형 및 이에 따른 물리적 역감은 삼각메쉬를 이용한 매스-스프링 모델을 사용하여 구현하였고. 가상 시술 도구와 가상 인체 기관와의 빠른 충들 감지를 위해서는 OBBTree를 적용하였다.

• 감성과학
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• 제5권4호
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• pp.77-84
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• 2002

범용 가상환경 프레임워크 NAVER를 제안하고, 이를 케이브기반 가상현실환경에 적용하여 자동차 시제품 평가 실험에 활용한 사례를 소개한다. NAVER는 다양한 가상현실 어플리케이션을 구현하기 위한 가상환경 프레임워크로, 확장성이 뛰어나고 재구성이 가능하다 NAVER는 Render Server, Control Server, 그리고 Device Server로 구성되어 있으며, 각 서버는 네트워크로 상호 통신하여 각각의 기능을 수행한다. NAVER는 XML 기반 스크립팅 언어를 지원하여 사용자가 자유롭게 가상환경의 여러 가지 객체와 인터랙션을 정의할 수 있도록 설계되었다. NAVER를 케이브 기반 가상현실환경에 적용하여 자동자 시제품평가 실험에 활용하였다. KIST의 케이브 기반 가상현실 환경은 4면의 정방형 스테레오 디스플레이 장치, 햅틱 암마스터 장비, 3차원 음향장비 등으로 구성되어 있어, 사용자에서 시각적인 측면에서 뿐만 아니라 촉각, 청각과 같은 여러 가지 측면에서 다중현실감을 제시할 수 있다. 자동차 시제품 평가 실험을 통하여 사용자가 실제 자동차가 아닌 가상의 자동차 시제품을 관찰하고, 만져보고, 주행해 봄으로써 더욱 높은 몰입감과 현실감으로 자동차 조작장치의 조작성을 평가할 수 있음을 입증하였다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.614-623
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• 2018

최근 한반도 남동부에서 발생한 연이은 강진들로 인해 국내에서도 지진 방재에 대한 관심도가 높아지고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 급격히 진보하고 있는 시각지능과 가상현실 분야 기술들을 기반으로 하는, 맞춤형 지진재해 대응을 위한 기술적 방법론에 대해 살펴보고자 한다. 해당 기술은 카메라를 이용한 생활공간 영상 정보의 취득, 개별 객체의 영상 기반 인식, 3차원 공간 정보의 추출, 이산요소법 등을 활용한 가상 지진의 동역학적 모의, 가상현실환경에서의 모의 지진 실감화 등의 단계를 통해 구성된다. 본 연구에서는 이러한 전체 기술 프로세스를 구성하기 위한 각 단계의 프로세스, 해당 이슈와 관련한 현재 기술 동향, 실시를 위한 기술적 해결 과제 등을 분석하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제19권4호통권88호
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• pp.53-62
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• 2004

차세대 방송 서비스는 입체감있는 3차원 AV 콘텐츠와 자연스럽게 사용자와 인터랙션하는 대화형 콘텐츠를 기반으로 하는 실감방송으로 변화되어 갈 것으로 예상된다. 이러한 실감방송 서비스에서는 현장감을 효율적으로 나타낼 수 있는 음상 정위 및 음장 재현 등 3차원 오디오 기술과 사용자 인터랙션을 위한 객체기반 오디오 처리 기술들이 필요하다. 본 고에서는 이러한 현장감과 사용자 인터랙션을 통하여 가상현실에 근접한 서비스를 제공하기 위한 대표적인 3차원 오디오 기술의 개발 동향을 살펴본다. 우선 3차원 오디오 기술의 기본 개념 및 개요를 기술하며, 이러한 3차원 오디오 기술에 기반한 대화형 3차원 오디오 기술 개발에 대한 최근 동향을 살펴보고, 국내에서 개발하고 있는 객체기반 3차원 오디오 기술에 대하여 간략히 설명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.208-211
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• 2020

본 논문에서는 디지털 트윈 기술을 비닐하우스 환경 기반으로하여 스마트팜 IoT 재배 관리 환경을 개발하고자 하였다. 유니티를 이용하여 가상 객체를 제작하고 MQTT 프로토콜을 이용하여 데이터베이스와 앱, 가상 환경의 통신 환경을 구축하고, 두 환경을 동시 제어하는 시스템을 구현한 것을 다루고 있다. 이러한 재배 관리 환경을 구현하기 위해 아두이노와 각종 센서들을 사용하여 현실 물리 객체의 환경과 생육 데이터를 수집할 수 있게 하였다. 더 나아가 수집된 데이터를 기반으로 머신러닝을 활용하여 사용자에게 적절한 재배시기와 자동 예측 시스템을 도입한다면 차세대 디지털 트윈 스마트팜 의 시대가 열릴 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.589-599
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• 2017

본 논문은 후각실험에 사용되는 향기에 대한 신뢰성을 검증하기 위한 연구로 MPEG-V(ISO/IEC 23005) 표준을 활용한 후각효과 재현 시스템을 소개한다. 구현된 시스템을 활용하여 실험 참여자들에게 두부장착교시장치(Head Mounted Display: HMD)를 착용시킨 상태에서 향기와 향기객체 이미지의 일대일 매칭, 향기와 다수의 향기객체 이미지 매칭, 그리고 발향장치와 피험자와의 거리별 선호도 분석을 실시하였다. 실험 결과 분석을 통해 후각도구로 커피, 코코아, 바나나, 복숭아 향기를 실험에 적합한 향기로 선정하였다. 매칭 정확도가 높았던 커피 향기의 경우 발향장치와 참여자 사이의 거리가 10~20cm인 경우가 30cm보다 이미지 매칭에 더 효과적이었다. 향후 본 연구를 통해서 선정된 향기를 사용하여, 가상현실 콘텐츠의 몰입감 및 현장감 향상을 위한 후각 연구를 진행할 것이다.